STM32实战——ESP8266 WIFI模块

STM32实战——ESP8266 WIFI模块

 此篇博文提供了ESP8266的开发指南，包括在STM32上使用ESP8266进行WiFi连接、发送和接收HTTP请求以及在ESP8266中使用AT指令发送GET方式请求等内容。 

ESP8266

硬件介绍

ESP8266系列模组有哪些：

在本实验中，ESP8266与ESP-01不做区分。

ESP-01引脚介绍：

引脚 功能

3.3 3.3V供电，避免使用5V供电

RX UART_RXD，异步串口接受端

RST 外部复位引脚，低电平有效，默认高电平

IO0 GPIO_0引脚:状态:1.悬空:Flash下载模式和工作模式:2.下拉:串口下载模式

EN 使能端口，高电平工作，低电平模块不工作

IO2 GPIO_2引脚，开机上电时禁止下拉，默认高电平

TX UART_TXD，异步串口发送端

GND GND接地引脚

实物图如下（某些板子没有丝印端口说明，可以参照下图）：

引脚连接如下：

引脚 连接

3.3V 3.3V

RST 3.3V

EN 3.3V

IO2 3.3V

GND GND

IO0 GND

TXD RXD

RXD TXD

硬件连接图（2）

使用ESP串口工具

某宝上有现成的调试ESP8266模块的串口工具，已将各个引脚接好，还带有RST按键，烧录固件库或者调试程序使用很方便。

本次实验测试时使用该串口工具。

三种模式

ESP8266 支持 softAP 模式，station 模式，softAP + station 共存模式三种。

利用 ESP8266 可以实现十分灵活的组网方式和网络拓扑。

提示

 SoftAP：即无线接入点，是一个无线网络的中心节点。通常使用的无线路由器就是一个无线接入点。

Station：即无线终端，是一个无线网络的终端端。

AT命令

此外，在AT+CIPSEND输入模式下发送+++（不需要换行），即可退出输入模式。

ATE1开启回显，ATE0关闭回显。

AT+CIOBAUD=115200将波特率修改为115200。

ESP8266 TCP通信测试

网络环境准备

手机开启流量，开启热点，设置热点名称（最好是6位字母以下）和密码。

将电脑连接到手机热点。

电脑端准备

1、网络调试

win+R 输入cmd进入DOS窗口，之后输入ipconfig查看当前电脑IP地址，例如我的IP为192.168.41.242

打开网络调试工具（任意工具即可，例如野火网络调试助手），将电脑配置为TCP Server，输入刚刚的IP192.168.41.242，端口号自己决定（需要与下一步相匹配），例如8080。

点击开始监听。

2、串口

将"ESP8266模块的串口工具"插入电脑USB口，打开串口调试工具（任意串口调试工具均可），设置波特率115200（ESP8266默认波特率），数据位8位，停止位1位，校验位无。

接收与发送均为"文本模式"，编码为GBK编码。

ESP8266连接流程

依次利用串口向ESP8266输入以下命令。

AT\r\n

 检查ESP8266模块连接是否正常

AT+CWMODE=1\r\n

 配置模块为Sta模式

AT+CWJAP="WIFI名称","WIFI密码"\r\n

 连接指定WIFI，确保为自己的WIFI

AT+CIPMUX=0\r\n

 设置成单连接

AT+CIPSTART="TCP","192.168.41.242",8080\r\n

 创建TCP连接，IP地址为电脑的IP，串口为电脑监听的端口号

AT+CIPMODE=1\r\n

 进入透传模式，进入到透传模式后AT指令就会失效，需要退出后才能生效

AT+CIPSEND\r\n

 准备向服务器发送请求，前面都成功的前提下发送完这个指令后会出现一个>，此时输入发送信息即可

如果前面的命令均正确，则发送Hello后，此时电脑网络调试工具会接收Hello。

电脑网络调试工具发送123，ESP8266也会收到123。

至此，单独对ESP8266的设置和测试完成。接下来可以编写STM32代码。

附：完整的输入输出信息（\r\n表示按一次回车）

输入：

AT\r\n

ATE0\r\n

AT+CWMODE=1\r\n

AT+CWJAP="bwifyt","123456789"\r\n

AT+CIPMUX=0\r\n

AT+CIPSTART="TCP","192.168.41.242",8080\r\n

AT+CIPMODE=1\r\n

AT+CIPSEND\r\n

输出：

AT

OK

ATE0

OK

OK

WIFI CONNECTED

WIFI GOT IP

OK

OK

ERROR

CLOSED

ERROR

CLOSED

ERROR

CLOSED

CONNECT

OK

OK

OK

>

ESP8266 HTTP测试

HTTP协议

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。

HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。

ESP8266发送HTTP请求

这里使用心知天气进行测试。

服务器的IP地址可以使用ping api.seniverse.com命令获得。

端口号一般为80端口，如果是其他端口，请先使用网络调试助手确保可行。

使用正确的AT命令，重新设置ESP8266连接的IP地址（或者重启模块，重新设置，参照上一小节内容）。

发送格式

GET /v3/weather/now.json?key=你的密钥&location=beijing&language=zh-Hans&unit=c

响应：服务器返回的数据

{"results":[{"location":{"id":"WX4FBXXFKE4F","name":"北京","country":"CN","path":"北京,北京,中国","timezone":"Asia/Shanghai","timezone_offset":"+08:00"},"now":{"text":"多云","code":"4","temperature":"16"},"last_update":"2024-03-31T20:24:29+08:00"}]}

也可以使用完整的GET请求：

GET /v3/weather/now.json?key=你的密钥&location=beijing&language=zh-Hans&unit=c HTTP/1.1

Content-Type: application/json;charset=utf-8

Host: www.liefyuan.top

Connection: Keep Alive

注意

 GET之后有一空格，HTTP/1.1之前有一空格。最后需要以两行换行表示结束。

响应信息

 发送完整的GET请求，可以得到完整的响应信息

使用简略的GET请求，可以得到简略的响应信息

至于POST请求，需要与后端进行沟通，才能够确定具体的发送格式。

ESP8266接收响应

提示

 以下内容与我目前所做的项目高度相关，因此有部分其他代码不做解释，只讲解关键点代码

发送HTTP请求之后，需要接收相关的响应，并对数据进行解析。

C语言有类似于CJSON的库可以能够实现数据解析做这件事，但是我们这里依旧采用自编代码实现。

优点是不需要导入CJSON的代码，对于单片机要求不高。缺点是需要手动编写，但是我们请求的次数不多，也就显得不是很麻烦了。

1、初始化

首先进行初始化，开启串口接收数据的中断。

// USART相关配置

/*中断输出配置*/

USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE); // 开启串口接收数据的中断

USART_ITConfig(USART3, USART_IT_IDLE, ENABLE); // 开启串口接收数据的中断

// NVIC相关配置

这里的“两个”中断都需要打开，不然无法正常接收到数据。

2、中断函数

之后编写我们需要的中断函数，即将ESP8266接收到的数据保存下来。

/**

 * @brief 串口3接收到数据中断回调函数

 * @param None

 * @retval None

 */

static void ESP8266_FrameFinish_CallBack(void) {

  Serial_Printf("\r\n中断回调函数串口输出:\r\n%s", ESP8266_Buffer.Body);

}

/**

 * @brief 串口3中断函数

 * @param None

 * @retval None

 */

void USART3_IRQHandler(void) {

  if (USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)

  {

    // 当接收没有结束时，将源源不断的接收到的字符存入缓冲区

    if (ESP8266_Buffer.Length < (USART_RX_BUF_SIZE - 1))

    {

      ESP8266_Buffer.Body[ESP8266_Buffer.Length++] = (char)USART_ReceiveData(USART3);

    }

  }

  if (USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_IDLE) != RESET)

  {

    // 当接收结束时，向缓冲区尾端添加结束符

    ESP8266_Buffer.FinishFlag = 1;

    ESP8266_Buffer.Body[ESP8266_Buffer.Length] = '\0';

    // 清除串口空闲中断标志位

    volatile uint16_t temp;

    temp = USART3->SR;

    temp = USART3->DR;

    ESP8266_FrameFinish_CallBack();

  }

}

3、发送HTTP接收数据

/**

 * @brief 清空ESP8266_Buffer结构体

 * @param None

 * @retval None

 */

void ESP8266_ClearBuffer(void)

{

  memset(ESP8266_Buffer.Body, 0, USART_RX_BUF_SIZE); // 清空缓存区数据

  ESP8266_Buffer.FinishFlag = 0; // 清空FinishFlag, 表示没有接收完成

  ESP8266_Buffer.Length = 0; // 清空Length, 表示接收长度为0

}

/**

 * @brief HTTP GET类型请求

 * @param address 请求地址

 * @param timeout 超时时间(单位:100ms)

 * @retval char* 字符数组

 */

char* ESP8266_HTTP_Get(char* address, uint8_t timeout)

{

  ESP8266_ClearBuffer(); // 清空ESP8266缓存

  ESP8266_Printf("GET %s HTTP/1.1\r\n\r\n", address);

  while(timeout--)

  {

    Delay_ms(100);

    if(ESP8266_Buffer.FinishFlag)

    {

      return ESP8266_GetBuffer();

    }

  }

  

  return "HTTP Send Failed.";

}

4、解析数据

由于我的接收响应是这样的

{

    "status": "1",

    "msg": [

        {

            "id": 7,

            "name": "temperature",

            "value": "26.0"

        },

        {

            "id": 8,

            "name": "humidity",

            "value": "100.0"

        },

        {

            "id": 9,

            "name": "concentration",

            "value": "200.9"

        }

    ]

}

所以我的解析数据函数如下（添加了注释，相信大家能够明白）

/**

 * @brief 从res中提取信息, 数据类型为uint8_t

 * @param res: 响应字符串

 * @param name: 数据名称

              temperature: 温度

              humidity: 湿度

              concentration: 浓度

 * @param integer_part: 整数部分

 * @param decimal_part: 小数部分

 * @retval 无

 */

void GetInformation(char *res, char *name, uint8_t *integer_part, uint8_t *decimal_part) {

 char *key_start = strstr(res, name); // 寻找name开头

 char *result_start = strstr(key_start, "value") + 9; // 寻找数据开头

 char *dot = strchr(result_start, '.'); // 寻找小数点

 char *result_end = strchr(result_start, '\"'); // 寻找数据结尾

  

 char string_integer_part[5];

 char string_decimal_part[5];

 strncpy(string_integer_part, result_start, dot - result_start); // 整数部分字符串

 strncpy(string_decimal_part, dot + 1, result_end - dot - 1); // 小数部分字符串

 *integer_part = atoi(string_integer_part); // 整数部分

 *decimal_part = atoi(string_decimal_part); // 小数部分

}

5、示例代码

// ESP8266_HTTP_Get是请求HTTP的参数，将返回一个字符串指针

char* res = ESP8266_HTTP_Get("/your_site", 100);

char* res_end;

do

{

 res = ESP8266_GetBuffer();

 res_end = strstr(res, "}]}");

 Delay_ms(100);

}while(res_end == NULL);

// 获取温度, 湿度, PM2.5浓度值

char* name = "temperature";

GetInformation(res, name, &temp.Temp_H_Threshold, &temp.Temp_L_Threshold);

爬虫脚本爱好者
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注：本文转载自blog.csdn.net的牛马程序员2025的文章"https://blog.csdn.net/weixin_55010563/article/details/146032035"。版权归原作者所有，此博客不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如有侵权，请联系我们删除。
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